高频电子技术 教学课件 作者 刘骋 第6章 反馈控制电路.pptVIP

第6章 反馈控制电路 ;集成锁相环简介 ; 在现代通信系统和电子设备中,为了提高技术性能指标,或者实现某些特定的要求,广泛地采用了各种反馈控制电路。; 众所周知，负反馈放大器就是反馈控制电路的典型实例。由图6.1所示负反馈放大器的方框图可以看出，放大器的输出信号通过反馈网络反馈到其输入端，若与输入信号相减，称为负反馈，这时，放大器的净输入信号为原输入信号与反馈信号之差。; 显然，当输出电压增大时，则反馈电压也增大，反馈信号与输入信号相减后，使实际输入信号减小，从而减小了放大器的输出电压，使输出电压幅度保持不变，进而提高了电路的稳定性。 ;图6.1 负反馈放大器方框图 ; 可见，反馈控制电路的作用是利用反馈信号与原输入信号进行比较，进而输出一个比较信号对系统的某些参数进行修正，从而提高系统的性能。利用负反馈改善放大器的性能，带来的好处是众所周知的。例如，一个串联电压负反馈放大器可以使放大器电压增益稳定，通频带展宽，非线性失真减小等。; 一般来说，反馈控制系统通常由4部分组成，即比较器、控制信号发生器、可控器件和反馈网络。其组成框图如图6.2所示。 ;图6.2 反馈控制系统的组成框图 ; 比较器的作用是将输入信号ui（t）与反馈信号uf（t）进行比较，输出一个误差信号uD（t），然后送入控制信号发生器产生一个控制信号uc（t），由控制信号对受控件的某一特性进行控制。; 反馈网络的作用是从受控信号中提取进行比较的分量并送比较器。整个反馈控制系统是一个闭环系统，通过不断地反馈、比较, 输出控制信号，从而对受控器件的特性进行修正，使系统性能优良并达到稳定状态。; 如果系统中需要比较的参量是电压或电流，则称之为自动增益控制电路；如果比较的参量为频率，则称之为自动频率控制电路；如果比较的参量是相位，则称之为自动相位控制电路，又称为锁相环路，它是应用最广泛的一种反馈控制电路。以下各节将分别介绍上述3种反馈控制电路。; 自动增益控制电路（AGC电路）是接收机的重要辅助电路之一。其主要功能是根据输入信号电平的大小，调整接收机的增益，从而使输出信号电平保持稳定。 ; 自动增益控制电路的使用具有重要的实际意义。因为在各种通信系统中，由于受发射机功率、收发距离远近、电波传播衰落等各种因素的影响，接收机所接收的信号强弱变化范围很大，信号最强时与最弱时可相差几十分贝。; 如果接收机增益不变，则信号太强时会造成饱和和阻塞，而信号太弱时又可能丢失。我们希望接收机的增益能随输入信号的强弱而变化，信号强时，则增益低；信号弱时，则增益高。因此，对于强弱经常变化的信号采用自动增益控制，不失为一种很好的选择。 ; AGC电路可以分为简单AGC电路和延迟AGC电路两种。 ; 控制放大器增益的方法主要有两种，一种是通过改变放大器的某个参数来控制放大器的增益，另一种是插入可控衰减器来改变放大器的增益。下面主要介绍改变晶体管的发射极电流实现对放大器增益的控制。; 自动频率控制电路被广泛地用于各种接收机和发射机。其主要功能是自动调节振荡器的频率，以达到减少频率变化，提高频率稳定度的作用。 ;6.4.1 锁相环路的基本组成 下面具体介绍组成锁相环路的各个部件。 1.鉴相器 2.环路滤波器 3.压控振荡器 （VCO）;6.4.2 锁相环路的相位模型 6.4.3 锁相环路的捕捉与锁定 6.4.4 锁相环路的跟踪 6.4.5 锁相环路的窄带特性 ;6.5.1 锁相环FM（PM）调制器 6.5.2 锁相环鉴频（鉴相）器 6.5.3 锁相环同步检波器 6.5.4 锁相环频率合成器 6.5.5 锁相接收机 ; 集成锁相环按其内部电路的形式，可分为模拟锁相环和数字锁相环两类，前者的内部电路主要由模拟电路组成；后者的内部电路主要由数字电路组成。每一类又可分为通用型和专用型，目前已生产出数百种型号的集成锁相环路。